非互易-互易放大转换下光学轨道角动量的转移
Transfer of optical orbital angular momentum under nonreciprocity-reciprocity amplification conversion作者机构：山西大学物理电子工程学院太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2025年第74卷第4期
页 面：118-127页
核心收录：
学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:61975102,11704235) 山西省自然科学基金(批准号:20210302123437)资助的课题
摘 要：无磁光学非互易在量子通信、量子网络和光信息处理等方面具有重要的应用.本文通过简并二能级热原子系统,在单向泵浦场作用下,考虑热原子的多普勒效应,实现双路简并四波混频信号的非互易放大.在此基础上,再引入一束对向共线传播的泵浦场,形成了空间复用的多重四波混频过程,从而实现了双通道四波混频信号的互易放大.进一步,利用多组涡旋相位片分别对信号光和泵浦光加载螺旋相位,产生携带光学轨道角动量的高阶拉盖尔-高斯涡旋光束,并参与到四波混频过程中,实现了泵浦光的轨道角动量向增益光场的转移;同时利用马赫-曾德尔干涉仪,进一步分析了各路四波混频信号场在非互易-互易放大转换下,光学轨道角动量的守恒特性.该结论为实现基于复杂结构光的光学非互易器件的应用研究提供了重要的参考.
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